在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)配電網(wǎng)建設(shè)與改造進(jìn)程持續(xù)加快,2025年全國(guó)10kV及以上電壓等級(jí)開關(guān)柜保有量已突破1200萬(wàn)臺(tái),承擔(dān)著電力傳輸、負(fù)荷分配、故障隔離的核心功能【3】?;芈冯娮铚y(cè)試是評(píng)估開關(guān)柜主回路導(dǎo)電性能、排查接觸不良隱患的核心檢測(cè)項(xiàng)目,微歐計(jì)(又稱回路電阻測(cè)試儀)是開展該類測(cè)試的專用計(jì)量設(shè)備,規(guī)范的回路電阻測(cè)試方法與操作流程是提升開關(guān)柜維護(hù)質(zhì)效、降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵支撐。依據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì),2024年全國(guó)10kV及以上開關(guān)柜故障中,32%的故障由主回路接觸電阻超標(biāo)引發(fā),故障表現(xiàn)為觸頭過(guò)熱、絕緣燒毀、母線熔斷,平均單次故障造成的停電損失超過(guò)60萬(wàn)元。為規(guī)范回路電阻測(cè)試作業(yè)、統(tǒng)一測(cè)試結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn),本文結(jié)合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)踐,系統(tǒng)梳理開關(guān)柜回路電阻測(cè)試的應(yīng)用場(chǎng)景、設(shè)備要求、操作規(guī)范、問(wèn)題處置與維護(hù)方案,為電力行業(yè)一線檢測(cè)人員提供技術(shù)參考。
回路電阻測(cè)試的核心原理是通過(guò)向被測(cè)開關(guān)柜主回路施加恒定直流電流,測(cè)量回路兩端的電壓降,依據(jù)歐姆定律計(jì)算得到回路電阻值,結(jié)果可直接反映導(dǎo)電部件的接觸質(zhì)量與導(dǎo)通性能。按照現(xiàn)行電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與電網(wǎng)運(yùn)維要求,開關(guān)柜回路電阻測(cè)試的應(yīng)用場(chǎng)景主要包括四類:
第一類是新安裝開關(guān)柜的交接驗(yàn)收階段。依據(jù)《電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)價(jià)規(guī)程 第4部分:熱工儀表及控制裝置》(DL/T 5210.4-2018),回路電阻測(cè)試是開關(guān)柜交接驗(yàn)收的必測(cè)項(xiàng),未通過(guò)測(cè)試的設(shè)備不得投入運(yùn)行,該環(huán)節(jié)可有效排查設(shè)備生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中產(chǎn)生的觸頭變形、螺栓松動(dòng)、接觸面氧化等隱患。
第二類是定期預(yù)防性試驗(yàn)階段。依據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》(DL/T 596-2021)【1】,10kV~35kV開關(guān)柜每3年開展一次回路電阻測(cè)試,110kV及以上開關(guān)柜每2年開展一次,運(yùn)行于重污穢、高海拔、高濕度、鹽霧區(qū)域的開關(guān)柜測(cè)試周期縮短50%,該環(huán)節(jié)是開關(guān)柜維護(hù)的核心內(nèi)容,可提前發(fā)現(xiàn)緩慢發(fā)展的接觸性能劣化問(wèn)題。
第三類是故障后診斷性試驗(yàn)階段。開關(guān)柜經(jīng)歷出口短路故障、操作次數(shù)達(dá)到廠家規(guī)定上限、出現(xiàn)異常發(fā)熱告警或局部放電告警時(shí),須第一時(shí)間開展回路電阻測(cè)試,排查接觸不良隱患,避免故障擴(kuò)大。依據(jù)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司《2025年電力設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》【5】,2024年南方電網(wǎng)范圍內(nèi)共排查出短路故障后回路電阻超標(biāo)的開關(guān)柜217臺(tái),及時(shí)消缺后避免了近百起潛在停電事故。
第四類是大修及改造后驗(yàn)收階段。開關(guān)柜完成觸頭更換、母線改造、斷路器檢修等作業(yè)后,須通過(guò)回路電阻測(cè)試驗(yàn)證檢修質(zhì)量,方可恢復(fù)投運(yùn),該環(huán)節(jié)可有效驗(yàn)證大修改造的施工質(zhì)量,避免不合格作業(yè)遺留安全隱患。
微歐計(jì)是開展回路電阻測(cè)試的核心設(shè)備,其性能直接決定測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,作業(yè)前須完成設(shè)備選型校驗(yàn)、功能檢查與輔助設(shè)備準(zhǔn)備工作,所有操作須符合《高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分:回路電阻測(cè)試儀》(DL/T 846.6-2018)的要求【2】。
首先是微歐計(jì)的選型校驗(yàn)。用于開關(guān)柜回路電阻測(cè)試的微歐計(jì)須滿足四項(xiàng)核心技術(shù)要求:一是輸出直流電流不小于100A,支持100A/200A兩檔電流切換的設(shè)備適配性更強(qiáng);二是測(cè)量精度不低于±(0.5%讀數(shù)+0.1μΩ),分辨率不低于1μΩ,測(cè)量范圍覆蓋0~1999μΩ;三是必須采用四端子測(cè)量法,可消除測(cè)試線電阻與接線接觸電阻的測(cè)量誤差;四是設(shè)備須在計(jì)量校準(zhǔn)有效期內(nèi),依據(jù)CNAS-CL01《檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》要求,電力檢測(cè)用計(jì)量設(shè)備的校準(zhǔn)周期不得超過(guò)1年。
其次是微歐計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)功能檢查。作業(yè)前須完成三步檢查:第一是外觀檢查,確認(rèn)設(shè)備外殼無(wú)破損、接線端子無(wú)氧化銹蝕、測(cè)試線絕緣層無(wú)開裂破損、線芯無(wú)裸露;第二是功能自檢,開機(jī)后將電流、電壓端子短接,開展短路測(cè)試,顯示值誤差不超過(guò)設(shè)備允許精度范圍即為合格;第三是電源檢查,采用電池供電的微歐計(jì)剩余電量須大于80%,現(xiàn)場(chǎng)具備外接電源條件的優(yōu)先采用市電供電,避免測(cè)試過(guò)程中電量不足導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。
*后是輔助設(shè)備準(zhǔn)備。作業(yè)前須配備對(duì)應(yīng)電壓等級(jí)的絕緣手套、放電棒、開關(guān)柜專用操作工具、安全圍欄、“禁止合閘 有人工作”標(biāo)識(shí)牌、細(xì)砂紙(用于打磨接線端子氧化層)、測(cè)試記錄表單,在易燃易爆場(chǎng)所作業(yè)的須配備防爆型微歐計(jì)與防爆工器具。
規(guī)范的回路電阻測(cè)試方法是保障測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、作業(yè)安全的核心,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)須嚴(yán)格遵循以下步驟開展:
第一步是現(xiàn)場(chǎng)安全措施布置。依據(jù)《*電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 變電部分》(Q/GDW 1799.1-2013)【4】,首先斷開開關(guān)柜兩側(cè)斷路器與隔離開關(guān),合上接地刀閘對(duì)被測(cè)回路充分放電,放電時(shí)間不少于30s,在開關(guān)柜操作機(jī)構(gòu)上懸掛“禁止合閘 有人工作”標(biāo)識(shí)牌,作業(yè)區(qū)域周圍設(shè)置安全圍欄,安排專人監(jiān)護(hù),嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域。
第二步是測(cè)試接線。測(cè)試前先拉開被測(cè)回路的所有接地刀閘,確認(rèn)被測(cè)回路無(wú)并聯(lián)分流路徑,采用四端子法接線:將微歐計(jì)的兩個(gè)電流輸出端子接在被測(cè)回路的外側(cè)(遠(yuǎn)離被測(cè)接觸部位的一端),兩個(gè)電壓采集端子接在被測(cè)回路的內(nèi)側(cè)(靠近被測(cè)接觸部位的一端),接線前用細(xì)砂紙打磨開關(guān)柜接線端子的氧化層,擰緊接線螺栓,保證接觸電阻小于0.1Ω,測(cè)試線須采用截面積不小于2.5mm2的銅芯屏蔽線,長(zhǎng)度不宜超過(guò)10m。
第三步是測(cè)試參數(shù)設(shè)置。根據(jù)被測(cè)開關(guān)柜的額定電流選擇測(cè)試電流:額定電流小于等于2500A的開關(guān)柜測(cè)試電流選擇100A,額定電流大于2500A的開關(guān)柜測(cè)試電流選擇200A,測(cè)試電流持續(xù)時(shí)間設(shè)置為10s,保證電流穩(wěn)定穿透觸頭表面的氧化膜,反映真實(shí)的接觸電阻值。
第四步是測(cè)試執(zhí)行。啟動(dòng)微歐計(jì),待電流輸出穩(wěn)定、讀數(shù)不再波動(dòng)后,記錄當(dāng)前測(cè)試值,重復(fù)測(cè)試3次,每次測(cè)試間隔不少于30s,避免微歐計(jì)內(nèi)部元件過(guò)熱影響精度,取3次測(cè)試值的算術(shù)平均值作為*終測(cè)試結(jié)果。
第五步是結(jié)果判定。依據(jù)DL/T 596-2021要求【1】,開關(guān)柜主回路電阻測(cè)試值不應(yīng)大于制造廠規(guī)定值的1.2倍;無(wú)出廠值的可參考同型號(hào)、同批次、同運(yùn)行條件的開關(guān)柜測(cè)試值,偏差不應(yīng)超過(guò)20%。測(cè)試值超出閾值的須重新核驗(yàn)接線方式、測(cè)試電流等參數(shù),排除測(cè)試誤差后仍超標(biāo)的判定為不合格,須開展進(jìn)一步隱患排查。
第六步是測(cè)試收尾。測(cè)試完成后先關(guān)閉微歐計(jì)電源,使用放電棒對(duì)被測(cè)回路再次放電,確認(rèn)無(wú)剩余電荷后拆除測(cè)試線,恢復(fù)開關(guān)柜接地刀閘與操作機(jī)構(gòu)狀態(tài),清理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),將測(cè)試數(shù)據(jù)錄入開關(guān)柜維護(hù)臺(tái)賬。
現(xiàn)場(chǎng)回路電阻測(cè)試過(guò)程中常出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常、設(shè)備故障等問(wèn)題,作業(yè)人員須掌握常見(jiàn)問(wèn)題的排查與處置方法:
第一種常見(jiàn)問(wèn)題是測(cè)試值偏差過(guò)大。該問(wèn)題的核心誘因包括三方面:一是接線端子氧化或螺栓未擰緊,導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大;二是測(cè)試線過(guò)長(zhǎng)、截面積過(guò)小,導(dǎo)致線阻過(guò)大;三是被測(cè)回路存在并聯(lián)分流路徑,比如接地刀閘未拉開、相鄰回路未完全斷開。對(duì)應(yīng)的解決方法為:重新打磨接線端子、擰緊螺栓,更換截面積不小于2.5mm2的專用測(cè)試線,確認(rèn)被測(cè)回路所有接地刀閘拉開、與其他設(shè)備完全斷開后重新測(cè)試。
第二種常見(jiàn)問(wèn)題是微歐計(jì)無(wú)電流輸出。該問(wèn)題的誘因包括:一是被測(cè)回路電阻超出設(shè)備測(cè)量上限,處于斷路狀態(tài);二是微歐計(jì)內(nèi)部保險(xiǎn)絲熔斷;三是接線端子松動(dòng),電流回路未形成閉合通路。對(duì)應(yīng)的解決方法為:首先檢查接線是否牢固,確認(rèn)接線正常后仍無(wú)輸出的,更換同規(guī)格保險(xiǎn)絲,仍無(wú)法解決的更換備用微歐計(jì)開展測(cè)試,同步排查被測(cè)回路是否存在斷路隱患。
第三種常見(jiàn)問(wèn)題是測(cè)試值波動(dòng)幅度超過(guò)10%。該問(wèn)題的誘因包括:一是現(xiàn)場(chǎng)存在強(qiáng)電磁干擾,測(cè)試線靠近高壓帶電設(shè)備;二是電壓采集端子接觸不良;三是微歐計(jì)電源電壓不足。對(duì)應(yīng)的解決方法為:將測(cè)試線遠(yuǎn)離高壓帶電設(shè)備,采用屏蔽測(cè)試線降低干擾,重新緊固電壓采集端子,更換電池或采用外接市電供電后重新測(cè)試。
第四種常見(jiàn)問(wèn)題是測(cè)試結(jié)果超出合格閾值。首先須排除測(cè)試誤差,核驗(yàn)測(cè)試電流、接線方式、設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài),重復(fù)測(cè)試3次確認(rèn)結(jié)果真實(shí)的,結(jié)合紅外熱像檢測(cè)、局部放電檢測(cè)結(jié)果,排查開關(guān)柜觸頭、斷路器觸臂、母線連接部位是否存在螺栓松動(dòng)、鍍銀層磨損、接觸面氧化、彈簧壓力不足等問(wèn)題,確定隱患位置后及時(shí)消缺,消缺后重新開展回路電阻測(cè)試,合格后方可恢復(fù)投運(yùn)。
回路電阻測(cè)試屬于停電電氣試驗(yàn)項(xiàng)目,作業(yè)過(guò)程中須嚴(yán)格遵守電力安全規(guī)程,重點(diǎn)關(guān)注五項(xiàng)安全要求:
第一,嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度,所有作業(yè)須履行工作票審批流程,作業(yè)前開展安全技術(shù)交底,明確作業(yè)范圍、帶電部位、風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與防控措施,嚴(yán)禁無(wú)票作業(yè)、超范圍作業(yè)。
第二,測(cè)試前必須確認(rèn)被測(cè)開關(guān)柜完全停電,通過(guò)驗(yàn)電、放電操作確認(rèn)無(wú)剩余電荷,作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)禁觸碰測(cè)試端子,嚴(yán)禁帶電插拔測(cè)試線。
第三,在海拔超過(guò)1000m的地區(qū)開展測(cè)試的,須依據(jù)DL/T 846.6-2018要求對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行海拔校正【2】,校正系數(shù)為1+0.001×(H-1000),其中H為測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的海拔高度,單位為m,避免高海拔環(huán)境下的測(cè)試誤差。
第四,易燃易爆場(chǎng)所作業(yè)須選用符合防爆等級(jí)要求的防爆型微歐計(jì),作業(yè)過(guò)程中嚴(yán)禁產(chǎn)生明火與電火花,雷雨天氣嚴(yán)禁開展室外開關(guān)柜回路電阻測(cè)試。
第五,測(cè)試人員須經(jīng)過(guò)培訓(xùn),掌握微歐計(jì)的操作方法與應(yīng)急處置流程,作業(yè)過(guò)程中至少有2名人員在場(chǎng),一人操作、一人監(jiān)護(hù),嚴(yán)禁單人開展作業(yè)。
本章節(jié)分為微歐計(jì)的維護(hù)保養(yǎng)與開關(guān)柜維護(hù)的優(yōu)化建議兩部分,可有效延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、提升檢測(cè)工作質(zhì)效。
首先是微歐計(jì)的維護(hù)保養(yǎng):一是每次使用后及時(shí)清理測(cè)試線與接線端子上的污漬、氧化層,將設(shè)備存放在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中,避免潮濕、高溫、暴曬;二是每3個(gè)月開展一次功能自檢,核驗(yàn)設(shè)備精度是否符合要求,每年送具備資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)開展校準(zhǔn),校準(zhǔn)不合格的不得投入使用;三是長(zhǎng)期存放的微歐計(jì)每6個(gè)月充一次電,避免鋰電池虧電損壞,電池使用壽命到期的及時(shí)更換同規(guī)格電池。目前行業(yè)內(nèi)主流的微歐計(jì)如康高特白駒手持式大電流微歐計(jì),支持100A/200A兩檔電流輸出,內(nèi)置藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能,可直接將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳至電網(wǎng)狀態(tài)檢修平臺(tái),減少人工記錄誤差,有效提升開關(guān)柜維護(hù)效率。
其次是開關(guān)柜維護(hù)的優(yōu)化建議:一是建立回路電阻測(cè)試臺(tái)賬,完整記錄每次測(cè)試的時(shí)間、測(cè)試人員、環(huán)境條件、測(cè)試電流、測(cè)試值,開展數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析,對(duì)測(cè)試值逐年上升的開關(guān)柜縮短試驗(yàn)周期,提前排查隱患;二是結(jié)合紅外測(cè)溫、局部放電檢測(cè)等狀態(tài)檢測(cè)手段,綜合評(píng)估開關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài),提升故障預(yù)判準(zhǔn)確率,避免單一檢測(cè)手段的局限性;三是對(duì)運(yùn)行環(huán)境惡劣的開關(guān)柜,在回路電阻測(cè)試的同時(shí)同步開展觸頭壓力檢測(cè)、接觸面無(wú)損檢測(cè),從多維度排查接觸不良隱患。
2025年國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電公司對(duì)所轄12座110kV變電站的326臺(tái)10kV開關(guān)柜開展春季預(yù)防性試驗(yàn),本次試驗(yàn)采用白駒Pro回路電阻測(cè)試儀,嚴(yán)格遵循DL/T 596-2021標(biāo)準(zhǔn)要求開展回路電阻測(cè)試,測(cè)試環(huán)境溫度為22℃~26℃,海拔4m,測(cè)試電流統(tǒng)一設(shè)置為100A。
本次測(cè)試共發(fā)現(xiàn)17臺(tái)開關(guān)柜回路電阻超標(biāo),其中11臺(tái)測(cè)試值為出廠值的1.2~2.0倍,排查發(fā)現(xiàn)原因?yàn)橛|頭連接螺栓松動(dòng),緊固螺栓后重新測(cè)試,所有測(cè)試值均降至出廠值的1.1倍以內(nèi),符合標(biāo)準(zhǔn)要求;4臺(tái)測(cè)試值為出廠值的2.0~3.0倍,排查發(fā)現(xiàn)原因?yàn)閿嗦菲饔|頭鍍銀層磨損,更換觸頭后測(cè)試合格;2臺(tái)測(cè)試值為出廠值的3.0~3.7倍,排查發(fā)現(xiàn)原因?yàn)槟妇€連接部位氧化,打磨接觸面、涂抹導(dǎo)電膏后測(cè)試合格。
依據(jù)蘇州供電公司2025年變電設(shè)備檢修報(bào)告測(cè)算,本次回路電阻測(cè)試共排查出17處潛在故障點(diǎn),及時(shí)消缺后避免了3條10kV饋線、2個(gè)工業(yè)用戶的可能停電事故,減少直接經(jīng)濟(jì)損失約120萬(wàn)元,驗(yàn)證了規(guī)范開展回路電阻測(cè)試在開關(guān)柜維護(hù)中的核心價(jià)值。
【1】*能源局. 電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T 596-2021)[S]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2021.
【2】*能源局. 高電壓測(cè)試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分: 回路電阻測(cè)試儀(DL/T 846.6-2018)[S]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2018.
【3】中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì). 2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告[R]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2025.
【4】*電網(wǎng)有限公司. *電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程 變電部分(Q/GDW 1799.1-2013)[S]. 北京: 中國(guó)電力出版社, 2013.
【5】南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司. 2025年電力設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告[R]. 廣州: 南方電網(wǎng)出版社, 2025.